CN110050028A - 异相丙烯共聚物 - Google Patents
异相丙烯共聚物 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110050028A CN110050028A CN201780076653.XA CN201780076653A CN110050028A CN 110050028 A CN110050028 A CN 110050028A CN 201780076653 A CN201780076653 A CN 201780076653A CN 110050028 A CN110050028 A CN 110050028A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heterophasic propylene
- propylene copolymer
- copolymer
- mfr
- cxs
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
- C08L23/14—Copolymers of propene
- C08L23/142—Copolymers of propene at least partially crystalline copolymers of propene with other olefins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
- C08L23/12—Polypropene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
- C08L2205/025—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/06—Polymer mixtures characterised by other features having improved processability or containing aids for moulding methods
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/14—Polymer mixtures characterised by other features containing polymeric additives characterised by shape
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/22—Mixtures comprising a continuous polymer matrix in which are dispersed crosslinked particles of another polymer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2207/00—Properties characterising the ingredient of the composition
- C08L2207/02—Heterophasic composition
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
本发明涉及一种制备最终异相丙烯共聚物的方法,该最终异相丙烯共聚物具有根据ISO 1133在230℃和2.16kg测量的9‑80dg/min的最终熔体流动速率,该方法包括使具有中间熔体流动速率的中间异相丙烯共聚物减粘裂化来获得该最终异相丙烯共聚物,该中间熔体流动速率低于该最终熔体流动速率,其中该中间异相丙烯共聚物由以下组成:(a)基于丙烯的基质,其中该基于丙烯的基质由丙烯均聚物和/或由至少90wt%的丙烯和至多10wt%的α烯烃制备的丙烯‑α烯烃共聚物组成,按照该基于丙烯的基质的总重量计,(b)分散的乙烯‑α烯烃共聚物,其中该中间异相丙烯共聚物中的基于丙烯的基质的总量和分散的乙烯‑α烯烃共聚物的总量之和为100wt%,基于该中间异相丙烯共聚物计,其中该分散的乙烯‑α烯烃共聚物的平均橡胶粒度d50为1.0‑2.0μm,通过扫描电镜测定,其中该中间异相丙烯共聚物具有:在25℃在对二甲苯中的不溶性部分(CXI)为65‑77wt%,按照该中间异相丙烯共聚物计,在25℃在对二甲苯中的可溶性部分(CXS)是23‑35wt%,按照该中间异相丙烯共聚物计,其中CXS具有至少2.6dl/g的特性粘度,和其中该中间异相丙烯共聚物中的CXI的总量和CXS的总量之和为100wt%,其中CXS的特性粘度(IV‑CXS)与CXI的特性粘度(IV‑CXI)之比为1.5‑4.5dl/g,其中该特性粘度根据DIN EN ISO 1628‑1和1628‑3测定。
Description
本发明涉及一种通过减粘裂化中间异相丙烯共聚物来制备异相丙烯共聚物的方法。本发明进一步涉及能够由其获得或获得的这种异相丙烯共聚物,及其应用。
异相丙烯共聚物,也称为抗冲丙烯共聚物或丙烯嵌段共聚物,是一种重要类型的聚合物,这是由于它们的机械性能例如在宽温度范围上的抗冲强度和它们的低成本的有吸引力的组合。这些共聚物在从消费品工业(例如包装和家用器具)、汽车工业到电子应用具有广泛的应用。存在这样的应用,其需要异相丙烯共聚物具有相对高的熔体流动速率(MFR)。表面美观(虎纹等级)和可涂饰性通常随着MFR增加而劣化。具有较高的MFR和良好的表面美观(良好的虎纹等级)和良好的可涂饰性的异相丙烯共聚物是期望的。
如本申请中所使用,术语“虎纹”意指注塑制品表面上的无光和光泽变化,其由于在注入模具和形成所需形状时熔融聚合物不稳定的模具填充性能而发生。通常这些变化可以观察为交替的低和高光泽和/或浅色或深色的区域,其中这些区域通常基本上垂直于注塑制品的流动方向。虎纹也可以称为虎标记或虎(流动)印记或流动标记。这种外观的例子和关于虎纹原因的更科学的讨论可以在Hirano等人,Journal of Applied PolymerScience 2007,104(1),192-199和Hirano等人,Journal of Applied Polymer Science2008,708(1),76-84中找到,其内容通过参考完全引入本文。
如本申请中所使用,术语“可涂饰性”意指当被刮擦时经涂饰的制品的耐剥离性。
本发明的一个目标是提供一种异相丙烯共聚物,其解决了上述和/或其他问题。
因此,本发明提供一种制备最终异相丙烯共聚物的方法,该最终异相丙烯共聚物具有根据ISO 1133在230℃和2.16kg测量的9-80dg/min的最终熔体流动速率,该方法包括将具有中间熔体流动速率的中间异相丙烯共聚物进行减粘裂化来获得最终异相丙烯共聚物,该中间熔体流动速率低于最终熔体流动速率,
其中该中间异相丙烯共聚物由以下组成:
(a)基于丙烯的基质,
其中该基于丙烯的基质由丙烯均聚物和/或由至少90wt%的丙烯和至多10wt%的α烯烃制备的丙烯-α烯烃共聚物组成,按照该基于丙烯的基质的总重量计;
(b)分散的乙烯-α烯烃共聚物,
其中中间异相丙烯共聚物中的基于丙烯的基质的总量和分散的乙烯-α烯烃共聚物的总量之和为100wt%,按照中间异相丙烯共聚物计,
其中分散的乙烯-α烯烃共聚物的平均橡胶粒度d50为1.0-2.0μm,通过扫描电镜测定,和
其中中间异相丙烯共聚物具有:
在25℃在对二甲苯中的不溶性部分(CXI)为65-77wt%,按照中间异相丙烯共聚物计,
在25℃在对二甲苯中的可溶性部分(CXS)为23-35wt%,按照中间异相丙烯共聚物计,
其中CXS具有至少2.6dl/g的特性粘度,和
其中中间异相丙烯共聚物中的CXI的总量和CXS的总量之和为100wt%,
其中CXS的特性粘度(IV-CXS)与CXI的特性粘度(IV-CXI)之比为1.5-4.5dl/g,
其中特性粘度根据DIN EN ISO 1628-1和1628-3测定。
根据本发明,将具有相对高的IV-CXS:IV-CXI比和特定平均橡胶粒度的中间异相共聚物进行减粘裂化来获得具有更高的熔体流动速率的最终异相丙烯共聚物。已经令人惊讶地发现,通过将这些中间异相共聚物变换到更高的熔体流动速率,最终异相丙烯共聚物具有高抗冲强度以及可接受的挠曲模量(刚度)、低翘曲率和良好的表面美观例如良好的虎纹等级和/或良好的可涂饰性。本发明的这种异相丙烯共聚物可以适宜地用于生产(注塑的)制品,例如汽车外部件,例如保险杠和车身镶板。良好的可涂饰性对于涂饰制品是期望的,而良好的虎纹等级对于未涂饰制品是期望的。
已经发现,当上述中间异相共聚物的IV-CXS:IV-CXI比在1.5-4.5范围内时,根据本发明所用的中间异相共聚物的分散相的橡胶颗粒尺寸通过减粘裂化来降低。据信通过减粘裂化降低橡胶颗粒的尺寸使所得异相丙烯共聚物具有令人期望的性能。
中间异相丙烯共聚物
异相丙烯共聚物通常通过丙烯(或丙烯和α烯烃)在催化剂存在下的聚合,随后乙烯-α烯烃混合物的聚合来制备。
根据本发明的方法所用的中间异相丙烯共聚物可以使用本领域技术人员已知的任何常规技术来生产,例如多级工艺聚合,例如本体聚合、气相聚合、淤浆聚合,溶液聚合或其任意组合。可以使用任何常规催化剂体系例如齐格勒-纳塔或茂金属。这样的技术和催化剂描述在例如WO06/010414;Ser van der Ven的Polypropylene and other Polyolefins,Studies in Polymer Science 7,Elsevier 1990;WO06/010414,US4399054和US4472524中。优选地,中间异相丙烯共聚物使用齐格勒-纳塔催化剂制造。
催化剂体系
在本发明的方法中,步骤a)和/或步骤b)可以通过使丙烯和任选的α烯烃与催化剂体系接触来进行,例如包含齐格勒-纳塔催化剂和至少一种外部电子供体的催化剂体系,该外部电子供体优选选自具有根据式III(R90)2N-Si(OR91)3的结构的化合物,具有根据式IV:(R92)Si(OR93)3的结构的化合物,及其混合物,其中R90、R91、R92和R93基团每个各自独立地是直链、支链或环状的,取代的或未取代的具有1-10个碳原子的烷基,优选其中R90、R91、R92和R93基团各自独立地是直链未取代的具有1-8个碳原子的烷基,例如乙基、甲基或正丙基,例如二乙基氨基三乙氧基硅烷(DEATES)、正丙基三乙氧基硅烷(nPTES)、正丙基三甲氧基硅烷(nPTMS);和具有通式Si(ORa)4-nRb n的有机硅化合物,其中n可以是0直至2,和Ra和Rb每个独立地表示烷基或芳基,其任选地含有一种或多种杂原子例如O、N、S或P,具有例如1-20个碳原子;例如二异丁基二甲氧基硅烷(DiBDMS)、叔丁基异丙基二甲氧基硅烷(tBuPDMS)、环己基甲基二甲氧基硅烷(CHMDMS)、二环戊基二甲氧基硅烷(DCPDMS)或二(异丙基)二甲氧基硅烷(DiPDMS)。更优选地,外部电子供体选自二(异丙基)二甲氧基硅烷(DiPDMS)、二乙基氨基三乙氧基硅烷(DEATES)、正丙基三乙氧基硅烷(nPTES)、正丙基三甲氧基硅烷(nPTMS)及其混合物。
优选地,本发明方法的步骤a)和b)通过使丙烯和任选的α烯烃与同一催化剂体系接触来进行。
上述这种有机硅化合物是本领域已知的(例如公开在文献WO2006/056338A1,EP1838741B1,US6395670B1,EP398698A1,WO96/32426A中)。
优选地,步骤I)中所用的催化剂体系通过包括以下步骤的催化剂制备方法来获得:
提供基于镁的载体;
任选地使用活化剂来活化所述基于镁的载体;
使所述基于镁的载体与齐格勒-纳塔类型催化物质和任选的一种或多种内部电子供体接触来产生原催化剂,和
使所述原催化剂与助催化剂和至少一种外部电子供体接触;
更优选地,催化剂体系通过以下来获得:
-一种催化剂制备方法,其包括步骤:
A)提供能够经由包括以下步骤的方法获得的原催化剂:
i)使化合物R4 zMgX4 2-z与含烷氧基或芳氧基的硅烷化合物接触来产生第一中间反应产物,其是固体Mg(OR1)xX1 2-x,其中:R4与R1相同,为直链、支链的或环状的烃基,其独立地选自烷基、烯基、芳基、芳烷基、烷氧基羰基或烷基芳基及其一种或多种组合;其中所述烃基可以是取代或未取代的,可以包含一种或多种杂原子和优选具有1-20个碳原子;X4和Х1各自独立地选自氟离子(F-)、氯离子(Cl-)、溴离子(Br-)或碘离子(I-),优选氯离子;z大于0且小于2,即0<z<2;
ii)任选地使步骤i)中获得的固体Mg(OR1)xX2-x与选自活化电子供体和式M1(OR2)v-w(OR3)w或M2(OR2)v-w(R3)w的金属烷氧化物化合物的至少一种活化化合物接触,来获得第二中间产物;其中M1是选自Ti、Zr、Hf、Al或Si的金属;M2是金属,为Si;v是M1或M2的化合价;R2和R3各自是直链、支链或环状的烃基,其独立地选自烷基、烯基、芳基、芳烷基、烷氧基羰基或烷基芳基及其一种或多种组合;其中所述烃基可以是取代或未取代的,可以包含一种或多种杂原子,和优选具有1-20个碳原子;
iii)使分别在步骤i)或ii)获得的第一或第二中间反应产物与含卤素的Ti化合物和任选的内部电子供体接触来获得所述原催化剂;
B)使所述原催化剂与助催化剂和至少一种外部电子供体接触来形成催化剂。
优选地,在所述方法的步骤i)中,式R4 zMgX4 2-z的化合物是苯基或丁基格氏试剂(PhMgCl或BuMgCl),更优选BuMgCl。
催化剂体系中的铝/外部供体摩尔比优选是0.1-200;更优选1-100。在基于Ti的催化剂中,催化剂体系中的Si/Ti摩尔比可以是0.1-40,优选0.1-20,甚至更优选1-20,最优选2-10。
齐格勒-纳塔(主)催化剂和它们制备方法的一些例子可以在EP1273595,EP0019330,US5,093,415,US6,825,146的实施例2,US4,771,024第10栏第61行至第11栏第9行,WO03/068828,US4,866,022,WO96/32426A,WO2007/134851A1的实施例I中找到,其全部通过参考引入本文。
因此,制备的原催化剂可以用于使用外部供体和助催化剂的烯烃聚合。
根据本发明的催化剂体系包括助催化剂。如本文中所使用,“助催化剂”是齐格勒-纳塔催化剂领域公知的术语,被认为是能够将原催化剂转化成活性聚合催化剂的物质。通常,助催化剂是含有来自于元素周期表第1、2、12或13族的金属的有机金属化合物(Handbook of Chemistry and Physics,第70版,CRC Press,1989-1990)。助催化剂可以包含本领域已知的用作“助催化剂”的任何化合物,例如铝、锂、锌、锡、镉、铍、镁的氢化物、烷基物或芳基物,及其组合。助催化剂可以是本领域技术人员已知的烃基铝助催化剂。优选地,助催化剂选自三甲基铝、三乙基铝、三异丁基铝、三己基铝、二异丁基氢化铝、三辛基铝、二己基氢化铝及其混合物,最优选地,助催化剂是三乙基铝(缩写为TEAL)。
铝:钛摩尔比可以是约5:1-约500:1,或约10:1-约200:1,或约15:1-约150:1,或约20:1-约100:1。铝:钛摩尔比优选是约45:1。聚合催化剂体系中铝/外部供体摩尔比优选是0.1-200;更优选1-100。
内部电子供体可以是本领域已知用作内部电子供体的任何化合物。内部供体合适的例子包括芳族酸酯,例如单羧酸酯或二羧酸酯(例如邻二羧酸酯,如邻苯二甲酸酯)或苯甲酸酯,例如苯甲酸乙酯;(N-烷基)酰胺苯甲酸酯,1,3-二醚,1,5-二醚,甲硅烷基酯,芴,琥珀酸酯和/或其组合。
优选使用所谓无邻苯二甲酸酯的内部供体,这是由于对于聚合物最大邻苯二甲酸酯含量的日益严格的政府法规。这造成对无邻苯二甲酸酯的催化剂组合物增加的需求。在本发明上下文中,“无邻苯二甲酸酯”的“基本上无邻苯二甲酸酯”表示邻苯二甲酸酯含量小于例如150ppm,可选地小于例如100ppm,可选地小于例如50ppm,可选地例如小于20ppm,例如0ppm,按照催化剂的总重量计。
内部供体相对于镁的摩尔比可以是0.02-0.5。优选地,这个摩尔比优选是0.05-0.2。
中间异相丙烯共聚物可以通过包括以下的方法来制备:
-在催化剂体系存在下使丙烯和任选的α烯烃聚合来获得基于丙烯的基质,和
-随后在催化剂体系存在下在基于丙烯的基质中使乙烯和α烯烃聚合来获得分散的乙烯-α烯烃共聚物。
这些步骤优选在不同的反应器中进行。用于第一步骤和第二步骤的催化剂体系可以不同或相同。
中间异相丙烯共聚物由基于丙烯的基质和分散的乙烯-α烯烃共聚物组成。基于丙烯的基质典型地形成异相丙烯共聚物中的连续相。
基于丙烯的基质由丙烯均聚物和/或丙烯-α烯烃共聚物组成,其由至少90wt%的丙烯和至多10wt%的α烯烃制备,例如其由至少92wt%的丙烯和至多8wt%的α烯烃制备,例如其由至少95wt%的丙烯和至多5wt%的α烯烃制备,例如其由至少97wt%的丙烯和至多3wt%的α烯烃例如乙烯制备,按照基于丙烯的基质的总重量计。通常,其中乙烯的量可以通过FTIR(傅里叶变换红外光谱法)来测量。
优选地,用于制备丙烯-α烯烃共聚物的α烯烃选自具有2或4-10个碳原子的α烯烃,例如乙烯、1-丁烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-庚烯或1-辛烯,优选乙烯。
优选地,基于丙烯的基质由丙烯均聚物组成。
基于丙烯的基质的熔体流动速率(MFR),MFRR1可以是例如至少0.1dg/min,至少0.2dg/min,至少0.3dg/min,至少0.5dg/min,至少1dg/min,至少1.5dg/min,和/或例如至多50dg/min,例如至多40dg/min,至多30dg/min,至多25dg/min,至多20dg/min,根据ISO 1133(2.16kg/230℃)测量。优选地,MFRR1是10-50dg/min,例如10-小于40dg/min,或15-35dg/min,根据ISO 1133(2.16kg/230℃)测量。
优选地,中间异相丙烯共聚物在25℃在对二甲苯中的不溶性部分的特性粘度(IV-CXI)是至少0.50,例如至少1.0,例如至少1.4,和/或至多3.5,例如至多2.5,例如至多2.0。例如,中间异相丙烯共聚物在25℃在对二甲苯中的不溶性部分的特性粘度(CXI)是0.50-3.5,例如1.0-2.5,例如1.4-2.0。出于本发明的目的,特性粘度根据DIN EN ISO 1628-1和1628-3测定。
除了基于丙烯的基质之外,异相丙烯共聚物还包含分散的乙烯-α烯烃共聚物。
通过FTIR(傅里叶变换红外光谱法)测量的中间异相丙烯共聚物的乙烯-α烯烃共聚物中的乙烯的量是30-65wt%,例如至少35wt%,例如至少40wt%,和/或至多60,例如至多55wt%。优选地,通过FTIR(傅里叶变换红外光谱法)测量的中间异相丙烯共聚物的乙烯-α烯烃共聚物中的乙烯的量是40-55wt%。通过FTIR(傅里叶变换红外光谱法)测量的中间异相丙烯共聚物的分散的乙烯-α烯烃共聚物中的乙烯的量在本文中有时候可以称为RCC 2。
乙烯-α烯烃共聚物中的α烯烃优选选自具有3-8个碳原子的α烯烃。合适的具有3-8个碳原子的α烯烃的例子包括但不限于丙烯、1-丁烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-庚烯和1-辛烯。更优选地,乙烯-α烯烃共聚物中的α烯烃选自具有3-4个碳原子的α烯烃及其任意混合物,更优选地,α烯烃是丙烯,在此情况中乙烯-α烯烃共聚物是乙烯-丙烯共聚物。
中间异相丙烯共聚物中的分散的乙烯-α烯烃共聚物的平均橡胶粒度d50是1.0-2.0μm,例如1.1-1.7μm,通过扫描电镜(SEM)测定。
根据ISO 16152:2005测量的本发明方法所用的中间异相丙烯共聚物在25℃的对二甲苯中的可溶性部分(CXS)是至少23wt%,优选至少25wt%,和/或至多35wt%,例如至多32wt%,按照中间异相丙烯共聚物计。例如,根据ISO 16152:2005测量的本发明方法所用的中间异相丙烯共聚物在25℃的对二甲苯中的可溶性部分(CXS)是23-35wt%,优选25-32wt%,按照中间异相丙烯共聚物计。
中间异相丙烯共聚物在25℃的对二甲苯中的不溶性部分(CXI)是100wt%减去CXS分数的重量百分比的差值。所以,CXS是至多77wt%,优选至多75wt%,和/或至少65wt%,例如至少68wt%,按照中间异相丙烯共聚物计。
根据DIN EN ISO 1628-1和-3测量的中间异相丙烯共聚物在25℃的对二甲苯中的可溶性部分(CXS)的特性粘度(IV-CXS)是至少2.6dl/g,例如至多4.7dl/g。
CXS的特性粘度(IV-CXS)与CXI的特性粘度(IV-CXI)之比是1.5-4.5dl/g,其中该特性粘度根据DIN EN ISO 1628-1和-3测定。例如,CXS特性粘度(IV-CXS)与CXI特性粘度(IV-CXI)之比是至少1.5,例如至少1.6,和/或至多4.5,例如至多2.7dl/g。例如,CXS特性粘度(IV-CXS)与CXI特性粘度(IV-CXI)之比是1.6-2.7dl/g。
本文定义的最终熔体流动速率(MFR)是最终异相丙烯共聚物(在使中间异相丙烯共聚物减粘裂化之后获得的异相丙烯共聚物)的MFR。本文定义的中间熔体流动速率(MFR)是中间异相丙烯共聚物的MFR。
中间异相丙烯共聚物的中间MFR低于最终MFR。中间MFR可以是例如至少2.0dg/min,例如至少3.0dg/min,例如至少4.0dg/min,和/或例如至多8.0,例如至多6.5,例如至多5.0dg/min,根据ISO 1133(2.16kg/230℃)测定。优选地,中间MFR是3.0-8.0dg/min,根据ISO 1133(2.16kg/230℃)测定。
优选地,中间异相丙烯共聚物的分子量分布(Mw/Mn)是5.8-10.0,例如6.0-9.5,其中Mw表示重均分子量和Mn表示数均分子量,其均通过SEC分析用普适标定根据ISO 16014-1(4):2003测定。
优选地,在根据本发明的中间异相丙烯共聚物中,乙烯-α烯烃共聚物的α烯烃选自3-10个碳原子,例如丙烯、丁烯、己烯和辛烯,优选α烯烃是丙烯。
中间异相丙烯共聚物的性能
优选地,中间异相丙烯共聚物的根据ISO 180 4A(测试几何形状:65×12.7×3.2mm,缺口45°,根据ISO 37/2平行取向)的悬臂梁抗冲强度在23℃是至少65kJ/m2和/或在-20℃是至少7kJ/m2。
在一些实施方案中,中间异相丙烯共聚物的挠曲模量是至少800,优选至少850MPa,在23℃在平行方向上根据ASTM D790程序B在65×12.7×3.2mm样品上测定。
优选地,中间异相丙烯共聚物的翘曲率低于1.15,通过在模制后在23℃24h之后,在平行于流动方向的方向和垂直于流动方向的方向上,根据ISO 294-4测量65×65×3.2mm的注塑样品的收缩率来测定,并且计算翘曲率,其是平行和垂直方向上的收缩率之比。
减粘裂化
术语“减粘裂化”是本发明的领域公知的。它有时候也称为(过氧化物)移位或受控流变。例如,减粘裂化聚丙烯的方法已经公开在US4,282,076和EP0063654中。
几种不同类型的公知的化学反应可以用于使丙烯聚合物减粘裂化。一个例子是暴露于强力氧化剂。但是优选的是,减粘裂化使用过氧化物来进行。这种材料在升高的温度引发自由基链反应,产生聚丙烯分子的β切断。减粘裂化可以在聚合和除去未反应的单体之后和在造粒之前进行(在挤出机中挤出的过程中,其中发生中间异相丙烯共聚物的移位)。但是,本发明不限于这样的实施方案,并且减粘裂化还可以对已经粒化的聚丙烯进行,例如将粒化的聚丙烯与例如过氧化物熔混来进行。
合适的过氧化物的例子是本领域技术人员已知的,并且包括有机过氧化物,例如商购的有机过氧化物,例如802PP40(二(叔丁基过氧化异丙基苯))。
本领域技术人员还可以通过常规实验容易地确定应当使用多少过氧化物来获得具有所需最终熔体流动速率的最终异相聚丙烯共聚物。这也取决于过氧化物的半衰期和熔混所用的条件。
通常,过氧化物的用量将是0.02-0.5wt%,例如0.05-0.2wt%,例如0.1-0.2wt%,按照中间异相丙烯共聚物的熔体流动速率计。
最终异相丙烯共聚物
在减粘裂化步骤后获得的异相丙烯共聚物(本文中有时称为最终异相丙烯共聚物)的最终熔体流动速率是9-80dg/min。优选地,最终异相丙烯共聚物的最终熔体流动速率是至少10dg/min,例如至少15dg/10min,或至少25dg/10min,和/或至多80dg/min,至多70dg/min,或至多50dg/min,例如至多45dg/min,例如小于40dg/min(ISO 1133,230℃,2.16kg)。最终异相丙烯共聚物的最终熔体流动速率可以例如是9-45dg/min,例如15-45dg/min,或例如9至小于40dg/min,使用ISO 1133(230℃,2.16kg)测定。
为了实现最终异相丙烯共聚物与中间异相丙烯共聚物相比良好的机械以及美学性能例如虎纹等级,最终MFR与中间MFR之比是至少1.1,例如至少1.5,例如至少2,例如至少3.5,和/或例如至多20,例如至多15,例如至多10,例如至多8。例如,移位比(其是最终MFR与中间MFR之比)是1.5-20,更优选2-10,甚至更优选3.5-10。
例如,可以选择移位比,以使得它符合下式:
0.0011x2-0.011x+1≤移位比≤-0.0009x2+0.1963x+1(式1)
其中x表示在中间异相丙烯共聚物的减粘裂化之后获得的最终异相丙烯共聚物的熔体流动速率,其中移位比是最终异相丙烯共聚物的熔体流动速率(最终熔体流动速率)除以中间异相丙烯共聚物的熔体流动速率(中间熔体流动速率)。
优选地,用上式(1)的这样的移位比,中间异相丙烯共聚物具有熔体流动速率为至多70dg/min,例如至多50dg/min的基于丙烯的基质,根据ISO 1133(230℃,2.16kg)测定。
根据本发明,最终和中间异相丙烯共聚物的平均橡胶粒度可以相同,或者可以通过减粘裂化来降低。因此,最终异相丙烯共聚物的分散的乙烯-α烯烃共聚物通过扫描电镜测定的平均橡胶粒度(最终平均橡胶粒度)低于中间异相丙烯共聚物的分散的乙烯-α烯烃共聚物的平均橡胶粒度(中间平均橡胶粒度)。例如,中间平均橡胶粒度比最终平均橡胶粒度高至少0.1μm。
优选地,最终异相丙烯共聚物的抗冲强度是至少35kJ/m2,根据ISO 180 4A(测试几何形状:65×12.7×3.2mm,缺口45°,根据ISO 37/2平行取向)在23℃测定。例如,最终异相丙烯共聚物的抗冲强度是至多70kJ/m2。
例如,根据本发明的最终异相丙烯共聚物的挠曲模量是至少650,例如至少700,例如至少740Mpa(740N/mm2),和/或例如至多1500MPa,对65×12.7×3.2mm样品根据ASTM D790程序B在平行方向上在23℃测定。
例如,根据本发明的最终异相丙烯共聚物的翘曲率是至多1.2,例如至多1.1,和/或例如至少0.80,例如至少0.90,通过在模制后在23℃24h之后,在平行于流动方向的方向和垂直于流动方向的方向上,根据ISO 294-4测量65×65×3.2mm的注塑样品的收缩率来测定,并且计算翘曲率,其是平行和垂直方向上的收缩率之比。
添加剂
可以在减粘裂化步骤之前、之中和/或之后添加添加剂例如稳定剂。添加剂可以包括稳定剂,例如热稳定剂、抗氧化剂、UV稳定剂;α成核剂;着色剂,如颜料和染料;澄清剂;表面张力改性剂;润滑剂;阻燃剂;脱模剂;流动改进剂;增塑剂;抗静电剂等。
本领域技术人员可以容易地选择添加剂和添加剂量的任何适当组合,无需过度实验。添加剂的量取决于它们的类型和功能,典型地是0-约5wt%。添加剂的量可以例如是约0.1-约3wt%;或约0.2-约1wt%,相对于中间异相丙烯共聚物。
所以,在另一方面中,本发明涉及一种包含本发明的异相丙烯共聚物的组合物,例如其中本发明的异相丙烯共聚物的量是至少95wt%,按照组合物计,例如至少97,例如至少99,例如至少99.8,例如至少99.9,例如100wt%,按照组合物计。
少量例如基于异相丙烯共聚物小于0.5wt%使用添加剂对于包含异相丙烯共聚物的组合物的MFR没有显著影响。所以,异相丙烯共聚物的MFR可以通过测量包含异相丙烯共聚物和添加剂的组合物的MFR来确定。
另外的方面
本发明进一步涉及能够通过或通过本发明的方法获得的最终异相丙烯共聚物。这种异相丙烯共聚物表现出中等至高度流动性以及高抗冲强度还有可接受的挠曲模量(刚度)、低翘曲率和良好的表面美观例如良好的虎纹等级和/或良好的可涂饰性。本发明的这种异相丙烯共聚物可以合适地用于生产(注塑的)制品如汽车外部件,例如保险杠和车身镶板。
本发明进一步涉及一种包含能够通过或通过本发明的方法获自的异相丙烯共聚物和添加剂的组合物。优选地,异相丙烯共聚物在组合物中的量是95-100wt%。
本发明进一步涉及一种包含本发明的异相丙烯共聚物的制品。制造这种制品的加工技术的合适例子包括注塑、旋转模制、压塑、挤出和挤出压塑。
具体地,本发明涉及一种包含根据本发明的组合物的制品,其中该制品例如通过上述加工技术之一来制造。注塑广泛用于生产制品例如桶,容器,汽车外部件如保险杠和车身镶板,汽车内部件如仪器面板,或发动机盖下面的汽车零件。
因此,在另一方面中,本发明涉及本发明的异相丙烯共聚物的用途,其用于制备制品例如注塑制品,例如汽车零件,例如(注塑的)汽车外部件或(注塑的)汽车内部件,其中该制品是(注塑的)汽车内部件或外部件,例如保险杠、车身镶板、仪表板、挡泥板气坝、空气扰流器、前格栅、门饰、仪器面板、控制板或手套箱。
应注意的是,本发明涉及本文所述特征的全部可能的组合,优选特别是权利要求书中存在的特征的那些组合。所以,应理解的是,本文描述了涉及根据本发明的组合物的特征的全部组合;涉及根据本发明的方法的特征的全部组合,和涉及根据本发明的组合物的特征和涉及根据本发明方法的特征的全部组合。
进一步应注意的是,术语“包括/包含”不排除存在其他要素。但是,还应理解的是,对于包含某些组分的产物/组合物的说明还公开了由这些组分组成的产物/组合物。由这些组分组成的产物/组合物可能是有利的,在于它提供了更简单、更经济的方法来制备该产物/组合物。类似地,还应理解的是,对于包括某些步骤的方法的说明还公开了由这些步骤组成的方法。由这些步骤组成的方法可能是有利的,在于它提供了更简单、更经济的方法。
现在通过下面的实施例来说明本发明,但是不限于此。
实施例
MFR
熔体流动速率(MFR)根据国际标准化组织(ISO)测试标准ISO 1133在230℃在2.16千克(kg)载荷下测定。
CXS和CXI
异相丙烯共聚物中的二甲苯可溶性部分(CXS)的量根据ISO 16152:2005测定,其规定了用于测定可溶于25℃的对二甲苯中的样品的质量分数的方法。CXS表示异相丙烯共聚物中乙烯-α烯烃弹性体的含量。不溶于25℃的对二甲苯中异相丙烯共聚物的分数(CXI)作为100wt%减去CXS分数的重量百分比来确定。
IV-CXS和IV-CXI
二甲苯可溶性部分的特性粘度(IV-CXS)和二甲苯不溶性部分的特性粘度(IV-CXI)分别由根据DIN EN ISO 1628-1和-3的二甲苯可溶物(CXS)和二甲苯不溶物(CXI)的测量值来确定。IV比定义为IV-CXS与IV-CXI之比。
RCC2
RCC2是异相丙烯共聚物的分散的乙烯-α烯烃共聚物中的乙烯含量。RCC2用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)测量,其根据已知程序使用13C-NMR来校正。
橡胶粒度分布分析
分散的乙烯-α烯烃共聚物的橡胶颗粒的体积平均尺寸,用d50参数表示,通过扫描电镜照片的数字图像分析来获得。扫描电镜(SEM)在注塑样片(plaque)上进行。注塑样片的样品在-120℃从表面到本体进行修整。经修整的块在RuO4溶液中染色24小时。染色后,获得厚度70nm的区段。将剩余的块固定到SEM样品架中,用导电性Ir层涂覆。在FEI Versa 3DFEGSEM中在5kV加速电压进行成像。形成的显微照片用Olympus流软件进行数字分析,使用的假设和算数关系如D.Sahagian,A.Proussevitch:“3D particle size distributionsfrom 2D observations:stereology for natural applications.”Journal ofVolcanology and Geothermal Research,84(1998)173-196中所述,从而在它的d10,d50,d90和分布宽度方面表征分散的橡胶相。在样品表现为颗粒的区域之外,存在参比材料,其具有某种颜色(Cref)。测量中考虑的颗粒的部分通过测量颗粒像素的实际颜色(C颗粒)和从该值减去Cref来确定。当C颗粒大于Cref×1.05时,像素位于颗粒内。以此方式,参比材料中可能存在的噪音被滤掉,并且在确定粒度时不予考虑。粒度是C颗粒>Cref×1.05的全部像素之和。
Mw/Mn
依照ISO 16014-1(4):2003的程序,使用具有普适标定的SEC-DV来测量本发明的ICP的Mn、Mw和Mz。SEC测量在Polymer Laboratories PL-GPC220(Agilent Technologies,Church Stretton,英国)三联用柱型PLgel Olexis(Agilent)上进行。将样品以0.3-1.3mg/mL浓度在160℃用4小时溶解在用1g/L丁基羟基甲苯(BHT)稳定的1,2,4-三氯苯(TCB),并且在注入之前通过1.2μm过滤器进行过滤。注入300μL的聚合物溶液,并且移动相流速是1.0ml/min。所用检测器是内置折射率检测器和微分粘度计。为了建立普适标定线,使用聚乙烯标准物。
机械性能
抗冲强度通过根据ISO 180 4A在-20℃和23℃测量悬臂梁抗冲强度来测定,测试几何形状:65×12.7×3.2mm,缺口45°,在平行取向上根据ISO 37/2。
挠曲模量和挠曲强度根据ASTM D 790程序B在23℃测定。ASTM D 790平行测量对65×12.7×3.2mm切割样品进行。
收缩率测量根据ISO 294-4(1990年4月23日)测定。所用样品尺寸是65×65×3.2mm,并且测量在模制后在23℃24h和在90℃在1h后进行。所示的平行收缩率平行于流动方向,垂直是在交叉流方向上的收缩率。收缩率对5个样品测量并取平均值。
翘曲率测量通过在平行和垂直方向上的收缩率之比来确定。测量在模制后在23℃24h和在90℃在额外1h后进行。
可涂饰性评估
可涂饰性评估测试油漆对于材料的附着力有多好。为此目的,将尺寸为210×148×3.2mm的油漆样片A5在Arburg 320T上注塑,并且送到(德国斯图加特的KarlGmbH&Co.KG)进行涂饰和涂饰测试。在用1%的DivinolSpritzreiniger 1262溶液进行样片的电动清洗,随后根据Daimler燃烧条件用丙烷进行火焰处理。首先将活化的样片用Hydrobasecoat iridiumsilber油漆(110086R2342)涂饰,然后用溶剂透明涂料(107062R3209)涂饰,二者均由提供。油漆附着力压力清洗机测试PWT(蒸汽喷射测试,DBL 5416方案的第4.7节)对初始油漆样片和温度变化测试(TWT,Temperature-Wechsel-Test)后24h进行。蒸汽喷射测试:水温:60℃;角度:90°;样品-喷嘴距离:100mm;喷涂时间:60秒。TWT根据DBL 5416方案的第3.2.11段对样片进行。测试持续期:3个周期;1个周期由15h,105℃;30min,23±2℃;8h,-40℃;30min,23±2℃组成。评价在测试结束后1和24h进行。五个油漆样片(在每个样片上具有五个“Ritzstichel”刮痕)从初始样片和TWT处理后的样片来涂饰测试。基于DBL 5416的结果,将不同材料相互比较,使用等级--到++,其中--的可涂饰性等级被认为是最差性能,和++等级被认为是最佳性能。
虎纹等级
将组合物使用图1所示的进料***和模具注塑成两种类型的直尺形测试样本。这两种类型的模具的细节显示在图2和3中。这两种类型的模具各自具有扇形门(图2)和销尖(pin-point)门(图3)。
图1显示了进料***和模具。将熔融的样品通过直径4mm的上端和直径7mm的下端的浇口来注入。浇口的下端与模具的矩形通道结合,该矩形通道的宽度是6.5mm和深度是3mm。
图2显示了一种类型的门***,称为扇形门。在长度43mm的矩形通道之后是长度为25mm的扇形零件。沿着该扇形零件的长度,宽度从6.5mm变到30mm和厚度从3mm变到2mm。在该扇形零件后是宽度为30mm和厚度为3mm的细长零件。
图3显示了另一类型的门***,称为销尖门。该销尖门与图2的扇形门相同,除了矩形通道具有三个区域:第一区域的长度是32mm和宽度是6.5mm,随后的第二区域的长度是6mm和宽度是1.2mm,随后的第三区域的长度是5mm和宽度是6mm。
将注入过程中的熔体温度设定到240℃,和将模具设定到室温。根据表1使用三种不同的螺杆速度。制造具有光滑侧面和纹理化侧面的样本。
表1虎纹尺的注塑条件
条件 | 螺杆注入速度[mm/s] | 流速[cm<sup>3</sup>/s] | 注入时间[s] |
低速 | 20 | 14.1 | 2.49-2.51 |
中速 | 50 | 35.3 | 0.99-1.0 |
高速 | 160 | 113.1 | 0.38-0.39 |
在模制后,目视观察每个样本在它的光滑侧面和纹理化侧面上的虎纹的发生率。表面的品质在1-10的标度上评估,10是最好,如表2所述。
平均虎纹等级定义为在低、中和高速制造的,用销钉门和扇形门制造的,和在光滑表面上和在纹理化表面上测量的,每个测试样本的单个虎纹等级的数学平均值。因此,本文定义的平均虎纹等级是12个单个虎纹测量的平均值。
表2
1 | 从任何角度观察可见的光亮与暗淡区段之间非常清晰的过渡 |
2 | 从任何角度观察可见的光亮与暗淡区段之间清晰的过渡 |
3 | 从任何角度观察可见的光亮与暗淡区段之间非常明显的过渡 |
4 | 从任何角度观察可见的光亮与暗淡区段之间明显的过渡 |
5 | 从任何角度观察可见的光亮与暗淡区段之间不太明显的过渡 |
6 | 仅从特定角度观察可见的光亮与暗淡区段之间明显的过渡 |
7 | 仅从特定角度观察可见的光亮与暗淡区段之间不太明显的过渡 |
8 | 在光亮与暗淡区段之间没有明显的过渡和表面外观不均匀 |
9 | 在光亮与暗淡区段之间没有明显的过渡和表面外观均匀 |
10 | 在光亮与暗淡区段之间没有明显的过渡和表面完美 |
实验
催化剂A
催化剂A根据Dow的US5,093,415所述的方法制备,通过参考引入本文。该专利公开了一种改进的制备催化剂的方法,其包括四氯化钛、邻苯二甲酸二异丁基酯和二乙氧化镁之间的反应来获得固体材料。然后将的固体材料与四氯化钛在溶剂中制浆,并且添加邻苯二甲酰氯。将反应混合物加热来获得固体材料,其在溶剂中与四氯化钛再次制浆。同样将其加热并收集固体。再次将该固体在四氯化钛溶液中再次制浆来获得催化剂。
制备中间异相丙烯共聚物
步骤I)
通过使用两个串联反应器使丙烯和乙烯共聚来生产4种异相丙烯共聚物(E1,E2,E3,CE4)。在第一反应器中(温度60-85℃,压力2.2.101-3.0 101巴),制备丙烯均聚物基质相。在聚合后,将粉末从第一反应器传输到第二反应器(温度60-85℃,压力2.2.101-3.0 101巴),在这里进行由乙烯-丙烯共聚物组成的橡胶相的聚合。材料使用包含催化剂A和二(异丙基)二甲氧基硅烷(DiPDMS)的催化剂体系来制备。表3提供了以这种方式制备的反应器粉末E1,E2,E3和CE4的概述。
MFR R1(MFRR1)表示在第一反应器中制造的丙烯均聚物的熔体流动速率。丙烯均聚物以不同的(H2/C3)R1摩尔比生产,这是由于不同的目标熔体流动速率(MFR R1)。(H2/C3)R1是第一反应器的气帽中氢气与丙烯的摩尔比,通过在线气相色谱法测量,并且调节来达到目标MFR R1。MFR R2(MFRR2)表示在第二反应器中橡胶相的聚合后获得的中间异相丙烯共聚物粉末的熔体流动速率。
CXS和CXI分别表示在25℃在对二甲苯中的可溶性和不溶性部分的量,按照异相丙烯共聚物的总重量计。
IV-CXS和IV-CXI分别表示对二甲苯可溶性和对二甲苯不溶性部分的特性粘度,根据DIN EN ISO 1628-1和-3在135℃在萘烷中测量。IV比定义为IV-CXS与IV-CXI之比。
Mw/Mn定义为分子量分布,通过具有普适标定的SEC分析来测量。RCC2是通过FTIR光谱法测量的乙烯-丙烯共聚物相的乙烯重量百分比。
表3中间异相丙烯共聚物的性能
实验# | MFR R1 | (H2/C3)<sub>R1</sub> | MFR R2 | CXS | IV-CXS | CXI | IV-CXI | IV比 | M<sub>w</sub>/M<sub>n</sub> | RCC2 |
dg/min | mol/mol | dg/min | wt% | dl/g | wt% | dl/g | - | - | wt% | |
E1 | 15.4 | 0.021 | 4.2 | 25.1 | 2.9 | 74.9 | 1.8 | 1.66 | 6.2 | 54.1 |
E2 | 23.5 | 0.028 | 4.8 | 28 | 2.8 | 72 | 1.6 | 1.75 | 6.3 | 43.6 |
E3 | 30.2 | 0.036 | 3.7 | 27.7 | 4.3 | 72.3 | 1.7 | 2.61 | 9.4 | 43.7 |
CE4 | 9.9 | 0.0175 | 4.4 | 28.3 | 2.1 | 71.7 | 1.8 | 1.20 | 5.4 | 42.3 |
步骤II)
为了实现高流动丙烯异相共聚物,将这些反应器粉末(中间异相丙烯共聚物粉末)进行过氧化物移位(即减粘裂化)到更高的熔体流动速率来获得最终异相丙烯共聚物。这如下来进行:将粉末进料到挤出机,并以不同浓度添加作为过氧化物的Luperco 802PP40(1,4-双(2-叔丁基过氧化丙烷-2-基)苯,CAS注册号:2781-00-2)来实现每个反应器粉末的三种不同的最终熔体流动速率接近于10,20和40dg/min的值。表4列出了四种反应器粉末(E1,E2,E3和CE4)的减粘裂化实验的细节,包括起始MFR(中间MFR),目标MFR(最终MFR)和过氧化物按重量百分比计的量。除了过氧化物之外,还添加本领域常用的一些添加剂(0.25重量%,按照异相丙烯共聚物的总重量计)。添加剂包在全部实验中相同。表4还包括4个对比的商购异相丙烯共聚物:CE5是PP 108MF10,CE6是PPC 7810,CE7是Hifax CA 7378A。
表4 MFR变化
实验# | 中间MFR | 最终MFR | 过氧化物 |
dg/min | dg/min | wt% | |
E1-S10 | 4.2 | 9.8 | 0.055 |
E1-S20 | 4.2 | 19 | 0.104 |
E1-S40 | 4.2 | 40.7 | 0.22 |
E2-S10 | 4.8 | 9.4 | 0.03 |
E2-S20 | 4.8 | 16.1 | 0.07 |
E2-S40 | 4.8 | 40.2 | 0.18 |
E3-S10 | 3.7 | 9.4 | 0.035 |
E3-S20 | 3.7 | 24 | 0.09 |
E3-S40 | 3.7 | 40.6 | 0.215 |
CE4-S10 | 4.4 | 9.1 | 0.03 |
CE4-S20 | 4.4 | 19.8 | 0.096 |
CE4-S40 | 4.4 | 41.2 | 0.17 |
CE5(108MF10) | N/A | 9.2 | N/A |
CE6(PPC 7810) | N/A | 13.5 | N/A |
CE7(CA7378A) | N/A | 12.1 | N/A |
中间异相丙烯共聚物:机械性能
表5列出了四种中间异相丙烯共聚物的材料性能。三个实施例(E1,E2和E3)在23℃和-20℃的熔体流动速率和悬臂梁冲击值,类似于对比例CE4,而它们的挠曲模量稍高,这可能是由于PP基质较高的MFR(MFR R1)和/或稍低的CXS值。
如从表5可见,本发明的实施例与CE4相比翘曲率明显降低,这据信是丙烯基质中的橡胶域的各向同性形态的直接结果。
橡胶颗粒的平均尺寸(d50)还显示在表5中。E1-E3表现出比CE4更高的d50值。
表5中间异相丙烯共聚物粉末的材料性能
实施例 | E1 | E2 | E3 | CE4 |
MFR ISO 1133@230℃(dg/min) | 4.2 | 4.8 | 3.7 | 4.4 |
d<sub>50</sub>(μm) | 1.6 | 1.36 | 1.15 | 0.67 |
悬臂梁冲击//23℃(kJ/m<sup>2</sup>) | 69 | 70 | 69 | 69 |
悬臂梁冲击//-20℃(kJ/m<sup>2</sup>) | 8 | 9 | 8.5 | 6.8 |
挠曲模量//23℃(N/mm<sup>2</sup>) | 960 | 855 | 865 | 845 |
翘曲率(24h在23℃) | 1.1 | 1.1 | 1.05 | 1.18 |
翘曲率(24h在23℃+1h在90℃) | 1.1 | 1.1 | 1.05 | 1.20 |
平均虎纹等级240℃ | 7.4 | 6.3 | 7.4 | 4.8 |
异相丙烯共聚物的表面形态是控制它们的表面美观性(所谓的虎纹性能)的关键参数。如表5中可见,实施例E1-E3的表面美观性明显好于具有更高平均虎纹等级的CE4。
MFR为10dg/min的最终异相丙烯共聚物:机械性能和虎纹等级
表6汇总了中间异相丙烯共聚物粉末(E1,E2,E3和CE4)的过氧化物移位步骤到约10dg/min的最终MFR之后获得的最终异相丙烯共聚物的材料性能。
表6中间异相丙烯共聚物粉末过氧化物移位步骤到约10dg/min的最终MFR之后的最终异相丙烯共聚物的材料性能
实施例 | E1-S10 | E2-S10 | E3-S10 | CE4-S10 | CE5 |
MFR ISO 1133@230℃(dg/min) | 9.8 | 9.4 | 9.4 | 9.1 | 9.2 |
悬臂梁冲击//23℃(kJ/m<sup>2</sup>) | 64.8 | 66.1 | 67.1 | 56.4 | 73 |
悬臂梁冲击//-20℃(kJ/m<sup>2</sup>) | 7.5 | 7.9 | 8.4 | 5.7 | 5.9 |
挠曲模量//23℃(N/mm<sup>2</sup>) | 920 | 815 | 840 | 810 | 890 |
翘曲率(24h在23℃) | 1.05 | 1.08 | 1.04 | 1.17 | 1.3 |
翘曲率(24h在23℃+1h在90℃) | 1.06 | 1.07 | 1.03 | 1.18 | 1.33 |
平均虎纹等级240℃ | 7.7 | 7.5 | 7.9 | 5.8 | 6.4 |
如从上表6可见,E1-S10、E2-S10、E3-S10显示,能够通过本发明的方法获得的异相丙烯共聚物表现出良好冲击/模量的改进组合和改进的虎纹等级以及较低的翘曲率。
MFR为20dg/min的最终异相丙烯共聚物:机械性能、虎纹等级和可涂饰性
表7汇总了中间异相丙烯共聚物粉末(E1,E2,E3和CE4)过氧化物移位步骤到约20dg/min的最终MFR之后获得的最终异相丙烯共聚物的材料性能。
表7中间异相丙烯共聚物粉末过氧化物移位步骤到约20dg/min的最终MFR之后获得的最终异相丙烯共聚物的材料性能
实施例 | E1-S20 | E2-S20 | E3-S20 | CE4-S20 | CE6 | CE7 |
MFR ISO 1133@230℃(dg/min) | 19 | 16.1 | 20.4 | 19.8 | 13.5 | 12.1 |
d<sub>50</sub>(μm) | 1.42 | 1.12 | 1.03 | 1.05 | ||
悬臂梁冲击//23℃(kJ/m<sup>2</sup>) | 62.9 | 64 | 62.9 | 49.4 | 60.2 | 37.3 |
悬臂梁冲击//-20℃(kJ/m<sup>2</sup>) | 7 | 7.4 | 7 | 5.6 | 8.0 | 8.8 |
挠曲模量//23℃(N/mm<sup>2</sup>) | 870 | 800 | 810 | 780 | 950 | 1250 |
翘曲率(24h在23℃) | 1.01 | 1.02 | 1.01 | 1.12 | 1.04 | 1.08 |
翘曲率(24h在23℃+1h在90℃) | 1.02 | 1.02 | 1.0 | 1.12 | 1.06 | 1.1 |
平均虎纹等级240℃ | 8.0 | 7.8 | 8.1 | 6.9 | 7.0 | 7.0 |
可涂饰性性能 | ++ | + | ++ | -- | - | - |
如从上表7可见,E1-S20、E2-S20、E3-S20显示,能够通过本发明的方法获得的异相丙烯共聚物表现出高流动性同时保持冲击和挠曲模量(刚度)与非常好的虎纹等级的改进组合,以及低翘曲率和非常好的漆附着性(可涂饰性性能)。
MFR为40dg/min的最终异相丙烯共聚物:机械性能和虎纹等级
表8汇总了中间异相丙烯共聚物粉末(E1,E2,E3和CE4)过氧化物移位步骤到约40dg/min的最终MFR之后获得的最终异相丙烯共聚物的材料性能。
表8中间异相丙烯共聚物粉末过氧化物移位步骤到约40dg/min的最终MFR之后获得的最终异相丙烯共聚物的材料性能
实施例 | E1-S40 | E2-S40 | E3-S40 | CE4-S40 |
MFR ISO 1133@230℃(dg/min) | 40.7 | 40.2 | 40.6 | 41.2 |
悬臂梁冲击//23℃(kJ/m<sup>2</sup>) | 56.5 | 61.21 | 58.4 | 45.5 |
悬臂梁冲击//-20℃(kJ/m<sup>2</sup>) | 6.9 | 6.4 | 6.3 | 5.3 |
挠曲模量//23℃(N/mm<sup>2</sup>) | 820 | 750 | 760 | 730 |
翘曲率(24h在23℃) | 0.99 | 1.0 | 0.99 | 1.05 |
翘曲率(24h在23℃+1h在90℃) | 0.99 | 1.0 | 0.98 | 1.06 |
平均虎纹等级240℃ | 8.2 | 8.2 | 8.5 | 7.3 |
如从表8中可见,E1-S40、E2-S40、E3-S40显示,通过本发明的方法获得了异相丙烯共聚物,该异相丙烯共聚物具有高流动性以及良好的挠曲模量(刚度)、高冲击、非常好的虎纹等级和优异(约1)的翘曲率。
结论
汇总表6、7和8中给出的发现:使用本发明的方法获得了异相丙烯共聚物,该异相丙烯共聚物具有中至高的流动性,并且该异相丙烯共聚物表现出冲击-刚度的良好平衡、良好的虎纹等级、低翘曲率和优异的油漆附着性。还显示,实施例的异相丙烯共聚物在室温具有坚韧的抗冲行为(在23℃的悬臂梁冲击高于35kJ/m2)。
这使得本发明的异相丙烯共聚物适于生产(注塑的)制品,例如(注塑的)汽车零件,例如(注塑的)汽车外部件,如保险杠或车身零件。
Claims (15)
1.制备最终异相丙烯共聚物的方法,该最终异相丙烯共聚物具有根据ISO 1133在230℃和2.16kg测量的9-80dg/min的最终熔体流动速率,该方法包括使具有中间熔体流动速率的中间异相丙烯共聚物减粘裂化来获得该最终异相丙烯共聚物,该中间熔体流动速率低于该最终熔体流动速率,其中该中间异相丙烯共聚物由以下组成:
(a)基于丙烯的基质,
其中该基于丙烯的基质由丙烯均聚物和/或由至少90wt%的丙烯和至多10wt%的α烯烃制备的丙烯-α烯烃共聚物组成,按照该基于丙烯的基质的总重量计;
(b)分散的乙烯-α烯烃共聚物,
其中该中间异相丙烯共聚物中的基于丙烯的基质的总量和分散的乙烯-α烯烃共聚物的总量之和为100wt%,按照该中间异相丙烯共聚物计,
其中该分散的乙烯-α烯烃共聚物的平均橡胶粒度d50为1.0-2.0μm,通过扫描电镜测定,
其中该中间异相丙烯共聚物具有:
在25℃在对二甲苯中的不溶性部分(CXI)为65-77wt%,按照该中间异相丙烯共聚物计,
在25℃在对二甲苯中的可溶性部分(CXS)为23-35wt%,按照该中间异相丙烯共聚物计,
其中CXS具有至少2.6dl/g和例如至多4.7dl/g的特性粘度,和
其中该中间异相丙烯共聚物中的CXI的总量和CXS的总量之和为100wt%,
其中CXS的特性粘度(IV-CXS)与CXI的特性粘度(IV-CXI)之比为1.5-4.5dl/g,
其中该特性粘度根据DIN EN ISO 1628-1和1628-3测定。
2.根据权利要求1所述的方法,其中该基于丙烯的基质由丙烯均聚物组成。
3.根据权利要求1或2的方法,其中CXI特性粘度(IV-CXI)为0.50-3.5,例如1.0-2.5,例如1.4-2.0。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法,其中该中间异相丙烯共聚物的乙烯-α烯烃共聚物中乙烯的量为30-65wt%,例如40-55wt%,通过傅里叶变换红外光谱法测量,和/或其中该乙烯-α烯烃共聚物中的α烯烃是丙烯。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其中本发明方法中使用的该中间异相丙烯共聚物具有25-32wt%的CXS,按照该中间异相丙烯共聚物计。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法,其中该中间异相丙烯共聚物的熔体流动速率是3.0-8.0dg/min,根据ISO 1133(2.16kg/230℃)测量。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法,其中该中间异相丙烯共聚物具有5.8-10.0,例如6.0-9.5的分子量分布(Mw/Mn),其中Mw表示重均分子量和Mn表示数均分子量,通过SEC分析测量。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法,其中该最终异相丙烯共聚物的最终熔体流动速率是9-45dg/min,例如15-45dg/min,或例如9至小于40dg/min,使用ISO 1133(230℃,2.16kg)测定。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法,其中作为该最终熔体流动速率与该中间熔体流动速率之比的移位比为1.5-20,更优选2-10,甚至更优选3.5-10。
10.异相丙烯共聚物,其能够通过或通过根据权利要求1-9中任一项所述的方法获得。
11.根据权利要求10所述的异相丙烯共聚物,其具有至少35kJ/m2的抗冲强度,根据ISO1804A在23℃测定。
12.根据权利要求10或11所述的异相丙烯共聚物,其具有至少650MPa,例如至少700MPa,例如至少740MPa(740N/mm2),和/或例如至多1500MPa的挠曲模量,对65×12.7×3.2mm样品根据ASTM D790程序B在平行方向上在23℃测定。
13.根据权利要求10-12中任一项所述的异相丙烯共聚物,其具有至多1.2,例如至多1.1,和/或例如至少0.80,例如至少0.90的翘曲率,根据ISO 294-4测定。
14.制品,其包含根据权利要求10-13中任一项所述的异相丙烯共聚物。
15.根据权利要求14所述的制品,其中该制品是(注塑的)汽车内部或(注塑的)外部件,例如保险杠、车身镶板、仪表板、挡泥板气坝、空气扰流器、前格栅、门饰、仪器面板、控制板或手套箱。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP16203449.0 | 2016-12-12 | ||
EP16203449 | 2016-12-12 | ||
PCT/EP2017/082455 WO2018108928A1 (en) | 2016-12-12 | 2017-12-12 | Heterophasic propylene copolymer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110050028A true CN110050028A (zh) | 2019-07-23 |
CN110050028B CN110050028B (zh) | 2021-12-07 |
Family
ID=57542876
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201780076653.XA Active CN110050028B (zh) | 2016-12-12 | 2017-12-12 | 异相丙烯共聚物 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11149139B2 (zh) |
EP (1) | EP3551694B1 (zh) |
CN (1) | CN110050028B (zh) |
WO (1) | WO2018108928A1 (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3333222A1 (en) | 2016-12-12 | 2018-06-13 | SABIC Global Technologies B.V. | Composition comprising heterophasic propylene copolymer |
US11542349B2 (en) | 2016-12-12 | 2023-01-03 | SABIC Global Technologies B.V | Process for manufacture of low emission homopolymer or random polypropylene |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1391587A (zh) * | 1999-11-12 | 2003-01-15 | 波利亚里斯技术有限公司 | 多相共聚物 |
EP1354901A1 (en) * | 2002-04-18 | 2003-10-22 | Borealis GmbH | Propylene polymer composition with improved mechanical properties |
EP2492309A1 (en) * | 2011-02-28 | 2012-08-29 | Borealis AG | Heterophasic polyolefin composition having improved flowability and impact strength |
CN103890081A (zh) * | 2011-12-23 | 2014-06-25 | 博里利斯股份公司 | 用于制备异相丙烯共聚物的方法 |
Family Cites Families (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT1098272B (it) | 1978-08-22 | 1985-09-07 | Montedison Spa | Componenti,di catalizzatori e catalizzatori per la polimerizzazione delle alfa-olefine |
CA1141093A (en) | 1979-05-17 | 1983-02-08 | Brian L. Goodall | Olefin polymerization catalyst compositions and a process for the polymerization of olefins employing such compositions |
US4282076A (en) | 1979-09-17 | 1981-08-04 | Hercules Incorporated | Method of visbreaking polypropylene |
DE63654T1 (de) | 1981-04-23 | 1986-02-13 | Himont Inc., Wilmington, Del. | Verfahren zum kettenkracken von polypropylen. |
IT1190681B (it) | 1982-02-12 | 1988-02-24 | Montedison Spa | Componenti e catalizzatori per la polimerizzazione di olefine |
US4866022A (en) | 1984-03-23 | 1989-09-12 | Amoco Corporation | Olefin polymerization catalyst |
US4771024A (en) | 1986-02-28 | 1988-09-13 | Shell Oil Company | Olefin polymerization catalyst composition |
US5093415A (en) | 1987-05-19 | 1992-03-03 | Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation | Process for producing stereoregular polymers having a narrow molecular weight distribution |
US5066723A (en) * | 1988-07-15 | 1991-11-19 | Exxon Chemical Patents Inc. | Impact-modified polymers (p-1304) |
JP2838310B2 (ja) | 1989-05-17 | 1998-12-16 | 三菱化学株式会社 | オレフィン重合体の製造方法 |
WO1996032426A1 (en) | 1995-04-10 | 1996-10-17 | Dsm N.V. | Method for the preparation of a catalyst suitable for the polymerisation of an olefine |
RU2226535C2 (ru) | 1998-05-06 | 2004-04-10 | Монтелл Текнолоджи Компани Б.В. | Компоненты катализаторов полимеризации олефинов |
US6825146B2 (en) | 2001-05-29 | 2004-11-30 | Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation | Olefin polymerization catalyst compositions and method of preparation |
DE60120389T2 (de) | 2001-06-20 | 2007-06-14 | Borealis Technology Oy | Herstellung eines Katalysatorbestandteils zur Olefinpolymerisation |
AU2003215094B2 (en) | 2002-02-07 | 2008-05-29 | The Scripps Research Institute | Zinc finger libraries |
CN1169845C (zh) | 2002-02-07 | 2004-10-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 用于烯烃聚合的固体催化剂组分和含该催化剂组分的催化剂及其应用 |
SI1781737T1 (sl) | 2004-07-30 | 2009-04-30 | Saudi Basic Ind Corp | Propilenski kopolimerni sestavki z visoko transparentnostjo |
EP1661917A1 (en) | 2004-11-26 | 2006-05-31 | Saudi Basic Industries Corporation (Sabic) | Process for the preparation of a catalyst component for the polymerization of an olefin |
JP5529533B2 (ja) | 2006-05-24 | 2014-06-25 | サウディ ベーシック インダストリーズ コーポレイション | プロピレン重合のための触媒成分を調製する方法 |
ES2659649T3 (es) * | 2011-09-21 | 2018-03-16 | Borealis Ag | Composición de moldeo |
MX2016008028A (es) * | 2013-12-20 | 2017-05-12 | Saudi Basic Ind Corp | Copolimero de propileno heterofasico. |
EP3551678A1 (en) | 2016-12-12 | 2019-10-16 | SABIC Global Technologies B.V. | Process for manufacture of low emission heterophasic polypropylene |
EP3551695B1 (en) | 2016-12-12 | 2023-09-06 | SABIC Global Technologies B.V. | Pellet comprising thermoplastic polymer sheath surrounding glass filaments having reduced emissions |
EP3333222A1 (en) | 2016-12-12 | 2018-06-13 | SABIC Global Technologies B.V. | Composition comprising heterophasic propylene copolymer |
WO2018108927A1 (en) | 2016-12-12 | 2018-06-21 | Sabic Global Technologies B.V. | Heterophasic propylene copolymer |
US11542349B2 (en) | 2016-12-12 | 2023-01-03 | SABIC Global Technologies B.V | Process for manufacture of low emission homopolymer or random polypropylene |
-
2017
- 2017-12-12 EP EP17818095.6A patent/EP3551694B1/en active Active
- 2017-12-12 CN CN201780076653.XA patent/CN110050028B/zh active Active
- 2017-12-12 US US16/467,717 patent/US11149139B2/en active Active
- 2017-12-12 WO PCT/EP2017/082455 patent/WO2018108928A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1391587A (zh) * | 1999-11-12 | 2003-01-15 | 波利亚里斯技术有限公司 | 多相共聚物 |
EP1354901A1 (en) * | 2002-04-18 | 2003-10-22 | Borealis GmbH | Propylene polymer composition with improved mechanical properties |
EP2492309A1 (en) * | 2011-02-28 | 2012-08-29 | Borealis AG | Heterophasic polyolefin composition having improved flowability and impact strength |
CN103890081A (zh) * | 2011-12-23 | 2014-06-25 | 博里利斯股份公司 | 用于制备异相丙烯共聚物的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US11149139B2 (en) | 2021-10-19 |
EP3551694A1 (en) | 2019-10-16 |
US20200062942A1 (en) | 2020-02-27 |
CN110050028B (zh) | 2021-12-07 |
EP3551694B1 (en) | 2021-02-24 |
WO2018108928A1 (en) | 2018-06-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5052125B2 (ja) | ポリプロピレン樹脂組成物、それからなる成形体、および成形体の製造方法 | |
US9758656B2 (en) | Soft touch compositions and articles thereof | |
US20060229387A1 (en) | Polypropylene resin composition with anti-scratch characteristics | |
CN110168010B (zh) | 包含异相丙烯共聚物的组合物 | |
KR19990022441A (ko) | 열가소성 수지 조성물 및 그의 사출 성형체 | |
CN110312759A (zh) | 热塑性组合物 | |
US6180709B1 (en) | Thermoplastic polypropylene composition | |
JP3270322B2 (ja) | 金型汚染性の改良された熱可塑性樹脂組成物 | |
US5288806A (en) | Thermoplastic olefins with low viscosity | |
CN110050028A (zh) | 异相丙烯共聚物 | |
EP1195406B1 (en) | Polypropylene resin composition excellent in moldability and physical properties | |
JP2020084180A (ja) | ポリプロピレン樹脂組成物、その調製方法およびそれにより製造された成形品 | |
KR101646437B1 (ko) | 저광택 및 플로우마크 외관 불량이 억제된 폴리프로필렌 수지 조성물 | |
KR101834078B1 (ko) | 수축률 및 외관이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물 | |
CN113039050B (zh) | 高光泽黑色tpo替代漆 | |
JP2831821B2 (ja) | プロピレン系重合体組成物 | |
JP6621198B2 (ja) | フィラー含有プロピレン系樹脂組成物およびそれから得られる成形体 | |
CN112119122B (zh) | 丙烯系树脂组合物 | |
JPS60112844A (ja) | 射出成形用ポリプロピレン組成物 | |
JPH1143580A (ja) | 塗装性と金型汚染性が改良された熱可塑性樹脂組成物 | |
JP2000129192A (ja) | ポリプロピレン用着色剤組成物 | |
JP2000072950A (ja) | 高発色性ポリプロピレン系組成物 | |
WO2024126538A1 (en) | Blended polypropylene composition | |
KR20240080358A (ko) | 신율 및 충격강도가 향상된 폴리프로필렌 복합수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |